Magnētiskā pretestība

Magnētiskā pretestība jeb magnētiskā pretestība ir mērījums, ko izmanto magnētisko ķēžu analīzē. Tā ir līdzīga pretestībai elektriskajā ķēdē, taču tā vietā, lai izkliedētu magnētisko enerģiju, tā uzkrāj magnētisko enerģiju. Tāpat kā elektriskais lauks liek elektriskajai strāvai sekot vismazākās pretestības ceļam, magnētiskais lauks liek magnētiskajai plūsmai sekot vismazākās magnētiskās pretestības ceļam. Tas ir skalārs, ekstensīvs lielums, tāpat kā elektriskā pretestība.

Nelabprātību parasti apzīmē ar lielo burtu R.

Vēsture

Šo terminu 1888. gada maijā radīja Olivers Heavisīds. Jēdzienu "magnētiskā pretestība" pirmo reizi minēja Džeimss Džouls, bet terminu "magnetomotora spēks" (MMF) pirmo reizi nosauca Bosankē. Ideja par magnētiskā indukcijas spēka likumu, kas ir līdzīgs Oma likumam slēgtām elektriskajām ķēdēm, tiek piedēvēta H. Rowlandam.

Definīcija

Kopējā reluktance ir vienāda ar "magnetomotora spēka" (MMF) attiecību pasīvā magnētiskajā ķēdē pret magnētisko plūsmu šajā ķēdē. Maiņstrāvas laukā reluktance ir sinusoidālā MMF un magnētiskā plūsmas amplitūdas vērtību attiecība. (skatīt fazorus)

Definīciju var izteikt šādi:

R = F Φ {\displaystyle {\mathcal {R}}}={{\frac {\mathcal {F}}{\Phi }}} ${\mathcal {R}}={\frac {\mathcal {F}}{\Phi }}$

kur

R {\displaystyle {\mathcal {R}}} $\mathcal R$ ("R") ir reluktance ampērstundās uz vienu Vēberu (vienība, kas ir ekvivalenta vijumiem uz vienu Henriju). "Pagriezieni" attiecas uz induktoru veidojoša elektriskā vadītāja tinumu skaitu.

F {\displaystyle {\mathcal {F}}} $\mathcal F$ ("F") ir magnētmotora spēks (MMF) ampērstundās.

Φ ("Phi") ir magnētiskā plūsma vebros.

To dažkārt dēvē par Hopkinsona likumu, un tas ir analogs Oma likumam, kurā pretestība aizstāta ar reluktanci, spriegums - ar MMF un strāva - ar magnētisko plūsmu.

Magnētiskā plūsma vienmēr veido noslēgtu cilpu, kā to apraksta Maksvela vienādojumi, bet šīs cilpas ceļš ir atkarīgs no apkārtējo materiālu pretestības. Tā koncentrējas ap vismazākās pretestības ceļu. Gaisam un vakuumam ir liela reluktance. Viegli magnetizējamiem materiāliem, piemēram, mīkstajam dzelzij, ir maza reluktance. Flukta koncentrācija zemas reluktances materiālos veido spēcīgus pagaidu polus un rada mehāniskus spēkus, kas tiecas materiālus virzīt uz augstāka flukta apgabaliem, tāpēc tas vienmēr ir pievilkšanas spēks (vilkme).

Viendabīgas magnētiskās ķēdes reluktanci var aprēķināt šādi:

R = l μ 0 μ r A {\displaystyle {\mathcal {R}}}={\frac {l}{\mu _{0}\mu _{r}A}}}}} ${\mathcal {R}}={\frac {l}{\mu _{0}\mu _{r}A}}$

vai

R = l μ A {\displaystyle {\mathcal {R}}}={{\frac {l}{\mu A}}}} ${\mathcal {R}}={\frac {l}{\mu A}}$

kur

l ir ķēdes garums metros

μ 0 {\displaystyle \mu _{0}} $\mu _{0}$ ir brīvās telpas caurlaidība, kas ir vienāda ar 4 π × 10 - 7 {\displaystyle 4\pi \reiz 10^{-7}} $4\pi \times 10^{-7}$ henrija uz metru.

μ r {\displaystyle \mu _{r}} $\mu _{r}$ ir materiāla relatīvā magnētiskā caurlaidība (bez dimensijas).

μ {\displaystyle \mu } $\mu$ ir materiāla caurlaidība ( μ = μ 0 μ r {\displaystyle \mu =\mu _{0}\mu _{r}} $\mu =\mu _{0}\mu _{r}$ ).

A ir ķēdes šķērsgriezuma laukums kvadrātmetros.

Relianses apgriezto lielumu sauc par caurlaidību.

P = 1 R {\displaystyle {\mathcal {P}}={{\frac {1}{\mathcal {R}}}} ${\mathcal {P}}={\frac {1}{\mathcal {R}}}$

SI atvasinātā mērvienība ir henrijs (tas pats, kas induktivitātes mērvienība, lai gan abi jēdzieni ir atšķirīgi).

Pieteikumi

Dažu transformatoru serdēs var izveidot gaisa spraugas, lai samazinātu piesātinājuma ietekmi. Tas palielina magnētiskās ķēdes pretestību un ļauj tai uzkrāt vairāk enerģijas pirms serdes piesātināšanās. Šo efektu izmanto arī atpakaļplūsmas transformatorā.

Reluktances maiņa ir princips, kas ir pamatā reluktances motoram (vai mainīgas reluktances ģeneratoram) un Aleksandersona ģeneratoram. Citiem vārdiem sakot, reluktances spēki cenšas panākt maksimāli saskaņotu magnētisko ķēdi un nelielu gaisa spraugas attālumu.

Multivides skaļruņi parasti ir ekranēti ar magnētisko ekrānu, lai samazinātu magnētiskos traucējumus, ko tie rada televizoriem un citiem kineskopiem. Skaļruņa magnēts ir pārklāts ar materiālu, piemēram, mīksto dzelzi, lai samazinātu izkliedēto magnētisko lauku.

Nesteidzību var attiecināt arī uz:

Relektances motori
Mainīgas reluktances (magnētiskie) uztvērēji

Saistītās lapas

Dielektriskā kompleksā reluktance
Magnētiskā kapacitāte
Magnētiskā kapacitāte
Magnētiskā ķēde
Magnētiskā kompleksā reluktance
Reduktances motors